EN13262-铁路应用——轮组和转向架——车轮

EN13262-铁路应用——轮组和转向架——车轮

CEN TC 256

日期：2003-10

prEN 13262

CEN TC 256 秘书处：DIN

铁路应用——轮组和转向架——车轮

——产品要求

O:\\标准化\c256\\SC2\\WG11\\WI-114-EN13262\\d\\49\\草案prEN13262-49-D.doc STD 2.0版本

导言 ............................................................................................................................................ 5 1. 使用目的 ............................................................................................................................... 5 2. 标准化参引 ........................................................................................................................... 6 3. 产品规定 ............................................................................................................................... 6 3.1化学成分 .......................................................................................................................... 6 3.2机械特性 .......................................................................................................................... 8 3.3热处理的均匀性 ............................................................................................................ 13 3.4纯度 ................................................................................................................................ 13 3.5残余应力 ........................................................................................................................ 17 3.6表面特性 ........................................................................................................................ 18 3.7尺寸公差 ........................................................................................................................ 20 3.8静态的剩余不平衡 ........................................................................................................ 25 3.9防腐 ................................................................................................................................ 25 3.10标识 .............................................................................................................................. 26 附录A （标准化的） 整体轮熔炼时氢的确定 ................................................................ 27 A.1 取样 .............................................................................................................................. 27 A.2 分析方法 ...................................................................................................................... 27 A.3 确定实施 ...................................................................................................................... 27 附录B （仅用于信息） 确定疲劳特性实验方法的举例 ................................................ 28 B.1 试品 ............................................................................................................................... 28 B.2 试验设备 ....................................................................................................................... 28 B.3 实验的实施 ................................................................................................................... 28 B.4 结果的评估 ................................................................................................................... 28 附录C （仅用于信息） 用应变计滚动面下深度圆周剩余应力变化的测定方法 ....... 29 C.1 方法原理 ...................................................................................................................... 29 C.2 方法 .............................................................................................................................. 29 C.3 垂直于滚动面圆周固有应力的变化计算 .................................................................. 30 附录D （仅用于信息） 超声波试验确定轮缘残余应力状态（无破坏方法） ........... 34 D.1 引言 .............................................................................................................................. 34 D.2 测量方法 ...................................................................................................................... 34 D.3结果的评估 ................................................................................................................... 35 附录E （仅用于信息） 产品鉴定 .................................................................................... 36 E.1 通则 ............................................................................................................................... 36 E.2 要求 ............................................................................................................................... 36 E.3鉴定方法 ....................................................................................................................... 37

前言 ............................................................................................................................................ 4

附录F （仅用于信息） 产品的供货规定 .......................................................................... 41 F.1通则 ................................................................................................................................ 41 F.2 供货状态 ....................................................................................................................... 41 F.3 个别试验 ....................................................................................................................... 42 F.4批量的检验 .................................................................................................................... 42 F.5质量计划 ........................................................................................................................ 45 F.6允许再次改善 ................................................................................................................ 45

E.4鉴定证书 ....................................................................................................................... 39E.5技术资料原件 ............................................................................................................... 40附录ZA （仅用于信息） 欧洲标准内的章节，与EU方针有关的基本要求或其它规定 .................................................................................................................................................. 46

文献说明 .................................................................................................................................. 49

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前言

本文件（PrEN 13262：2002）由技术委员会CEN/TC256“铁路业”制定，由DIN的秘书处管理。

同时出示本文件用于正式表决。

本文件在授权范围内——由欧洲委员会和欧洲自由贸易区给予CEN，制定并且支持EU方针的基本要求。

与EU方针的相关情况见附录ZA，文件的组成部分提供的资料。

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导言

标准化文件（UIC——说明书，国际化标准），至今在欧洲用于车轮交货的使用，首先是一个验收方法以及用于检验的车轮特性的完整陈述。

虽然要考虑产品鉴定的几个观点，然而不做鉴定方法的说明和鉴定时要检验产品特性的说明。

本标准论述如下几点：

a) 一个车轮的所有特性的定义。产品在鉴定时或交货时检验这些定义。 b) 鉴定方法的定义（见附录E提供的信息）。 c) 交货条件的定义（见附录F提供的信息），同时听凭厂家在下列两者之间决定交货条件的定义：

— 一种传统的含批量验收在内的交货方法，正如在现有文件中的实际应用

（F4）一样，或者

— 在质量保证方案基础上的供货方法（见F5）。

本标准规定车轮的产品鉴定，容许方法不是本标准的题材。

1. 使用目的

本欧洲标准规定在欧洲铁路网线使用的车轮特性。 本标准定义了四个钢种ER6、ER7、ER8、ER9。

规定的特性被分类在2个种类中，种类1和种类2。如果运行速度超过200公里/小时，通常选择种类1。

因为几个特性还可再进行划分。 本标准有效于锻制和轧制的，由真空排气的钢制成的，并且轮缘获得调制的整体轮。本标准必须已经有一定意义的数量在商业条件下欧洲的铁路网络上使用或者设计必须经受PrEN13979-1的一项允许实验。

备注1：特殊使用或环境条件的车轮描述可采用其他文件如UIC——说明书或ISO标准。

备注2：允许方法不是本标准的题材。

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备注3：轮缘的调制通过热处理完成。它的目的是，轮缘的淬硬和固有应力的处理。

2. 标准化参引

本欧洲标准包含标定日期的或未标定日期的其他出版物的参引规定。该标准化参引在相应的地方以文字引征，并且随后列出出版物。标定日期的参引属于后期的本欧洲标准的变更和修订，如果本欧洲标准通过变更和修订。未标定日期的参引，涉及标准化最后版本的出版物（包括变更在内）有效。

EN10002-1金属材料——抗拉试验——第1部分实验方法（环境温度时） EN10045-1 金属材料——按照夏比缺口冲击抗弯试验——第1部分实验方法

ISO377-2：1989 1) 热形成的钢试品选择和准备——第2部分确定化学成分的试品 ISO1101技术图纸——形状和位置公差——形状、方向、位置、运行公差——通则、定义、符号、图纸的登记

ISO2632-1通过视觉/触觉粗糙度比较的样品——第1部分车、修整、钻孔、铣、锯和平整

ISO2632-2通过视觉/触觉粗糙度比较的样品——第2部分电腐蚀、球状和角状喷砂和磨光

ISO4967：1998钢——非金属夹杂部分的确定——借助于比较图的显微方法 ISO5948：1994滚动的列车——超声波验收试验 EN ISO6506-1金属材料——硬度试验：布氏硬度；第1部分试验方法（ISO6506-1：19rr-99）

ISO6933：1986滚动的列车——磁粉方法的验收试验 ISO/TR9769 2) 钢和铁——可供使用的分析方法纵览 ASME399.90金属材料平度变形的断裂粘度试验

3. 产品规定

3.1化学成分 3.1.1要达到的值

不同元素最大的百分比含量在表1中说明。

1

) 被ISO14284：1996钢和铁——确定化学成分的试

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品采用和准备，代用。

2

) 也见CR 10261：1995

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表1不同元素的最大百分比含量 最大含量% 1) Cr+ Mo+ Ni 0.50 0.50 0.50 0.50 钢种 C Si Mn P 2) S 2) 3) 0.020 0.020 0.020 0.020 Cr Cu Mo Ni V ER6 0.48 0.40 0.75 0.020 ER7 0.52 0.40 0.80 0.020 ER8 0.56 0.40 0.80 0.020 ER9 0.60 0.40 0.80 0.020 1) 0.30 0.30 0.08 0.30 0.06 0.30 0.30 0.08 0.30 0.06 0.30 0.30 0.08 0.30 0.06 0.30 0.30 0.08 0.30 0.06 对于特殊的使用，在最大含量范围内可变化规定。 2) 记录时或订货时可协商最大含量0.025%。 3) 记录时或订货下达时可根据炼钢法协调最低的硫含量。为防止氢——裂纹的形成。

3.1.2试品状态

确定化学成分的试品采用滚动面下的15mm，视作额定直径。 3.1.3化学分析

化学分析必须按照ISO/TR9769中描述的方法和规定进行。 3.2机械特性 3.2.1抗拉试验的结果

3.2.1.1要达到的值

轮缘和轮桥的特性在表2中说明。

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表2轮缘和轮桥的特性

轮缘 轮桥 钢种 ReH（N/mm2）1) Rm（N/mm2） A5% Rm的缩小化（N/mm2）2) ER6 ≥500 780/900 ≥15 ≥100 ER7 ≥520 820/940 ≥14 ≥110 ER8 ≥540 860/980 ≥13 ≥120 ER9 ≥580 900/1050 ≥12 ≥130 1) 如果无突出的弹性极限，应测定惯用的极限值Rρ0.2 f。 2) 与相同车轮的轮缘抗拉强度相比，减少轮桥的抗拉强度。 3.2.1.2试品状态

从轮缘和轮桥上取试品。 他们的位置在图1中说明。

A5% ≥16 ≥16 ≥16 ≥14

插图说明：

1. 抗拉试验的试品 2. 抗拉试验的试品

3. 缺口冲击抗弯试验试品 4. 磨损界限 5. 缺口

图1 试品状态

3.2.1.3试验方法

试验方法按照EN10002-1要求进行试验。试品直径在精整部分最少10mm，并且试样长度是直径的5倍。

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如果不能在在轮桥上采用试品，应在供货商和客户之间协商最小直径。 3.2.2轮缘上的硬度特性

3.2.2.1要达到的值

表3中说明了的布氏硬度最小值（用于每次测量）有效于轮缘的磨损区。如果磨损范围的厚度必须大于35mm，表3中的值必须达到滚动面下的35mm的深度。

轮缘和轮桥过渡时（图2中的点A），硬度值必须约最少10点小于磨损区的值。

表3轮缘硬度特性要达到的值 布氏硬度最小值 钢种 种类等级1 种类等级2 ER6 - 225 ER7 245 235 ER8 245 245 ER9 - 255 3.2.2.3测量点的位置

硬度在轮缘径向端面的4个点上测量，如图2所示。

插图说明

1. 轮廓最后再加工的直径和磨损极限（按照客户的建议）。 2. 加工轮的内表面 3. 额定直径

图2轮缘径向截面的测量

3.2.2.2试验方法

实验方法应按照ISO6506-1进行。球径为5mm。

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3.2.3缺口冲击抗弯实验

3.2.3.1要达到的值

要达到的值在表4中说明。说明每个实验温度和按照3.2.3.2的3个试品的平均值和最小的单个值。20℃时使用U形缺口的试品。-20℃时使用V形缺口。

表4缺口冲击抗弯实验要达到的值 KU（焦耳）+20℃时 KV（焦耳）-20℃时 钢种 平均值 最小值 平均值 最小值 ER6 17 12 12 8 ER7 17 12 10 7 ER8 17 12 10 5 ER9 13 9 8 5 3.2.3.2试品状态 试品状态采用图1。基本缺口在图1中平行于A-A向。 3.2.3.3试验方法

试验方法按照EN10045-1进行。 3.2.4疲劳强度

3.2.4.1要达到的值

不取决于钢的品种，轮桥经受表5中107负荷变换的应力延伸率Δσ，并且99.7%不出现裂纹。

表5疲劳强度要达到的特性值 Δσ 桥的交货状态 N/mm2 加工的 450 未加工的 315 备注：该值的目的应保证，产品的特性应好于轮桥设计时使用的有关疲劳性设计的允许应力。因为强度计算有许多近似的步骤，在这4个钢种之间区分是无意义的。

3.2.4.2疲劳强度试验试品

采用交货状态下的车轮作为疲劳强度试验的试品，轮桥表面必需同3.6段中列出的规定相符。

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3.2.4.3试验方法

试验方法必须尽可能使弯曲应力发生在轮桥上。

试验应如此进行，试验为了测定疲劳度试验结果，使用统计求值法。 试验方法监控轮缘裂纹危险区通过测量径向应力。 这种方法的举例见附录B（提供信息）。 3.2.5轮缘的粘性特性

3.2.5.1通则

仅在种类1和种类2的闸块制动车轮（运行制动器或停止制动器）上检验特性。 3.2.5.2要达到的值

对于钢种ER6在6个试品上测定的平均值必须大于或等于100N/mm2，同时单个值应必须相同于或大于80N/mm2。

对于钢种ER7在6个试品上测定的平均值必须大于或等于80N/mm2，同时单个值应必须相同于或大于70N/mm2。

对于其它钢种应在客户和供货商之间协商这个值。 3.2.5.3试品状态

6个试品必须按照图3从轮缘上采取。试品段在轮周上均匀分布。

插图说明 1. 额定直径

图3 轮缘上采取的试品

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3.2.5.4试验方法

试验必须按照ASTM E399.90进行。 如下特殊条件有效：

— 坚固的CT试品：厚度30mm（CT30-试品）， 含人字型缺口开角为90°

（ASTM E399.90图4）。 — 试验温度在15℃和25℃之间。

— 试品上的裂纹增长测量ASTM E399.90图3中描述。

— 负荷梯度ΔK/σ对于抗拉强度试验应处于0.55N/mm2√m/s和1N/mm2√m/s（ASTM E399第8.3段）张力之内。

由抗拉试验曲线负荷FQ计算出要考虑断裂粘性值KQ值。 3.3热处理的均匀性 3.3.1要达到的值

对于种类1中的车轮，必须在检查车轮的轮缘端面上测量的布氏硬度值必须小于或等于30HB。 3.3.2试品

硬度值必须是轮缘外表面120度的3点。压痕必须图F1中指定的一个区域内的相同直径上进行。 3.3.3试验方法

实验应按照EN ISO6506-1，10mm的球径进行。 3.4纯度

3.4.1显微照相技术下的纯度

3.4.1.1要达到的纯度

按照.4.1.2要求通过一个显微照相试验测定纯度。要达到的值在表6中说明。

表6显微照相试验要达到的纯度 种类1 夹杂类型 厚系列 最大 A（硫）

种类2 厚系列 最大 1.5 薄系列 最大 2 薄系列 最大 1.5 1.5 第14页

prEN 13262:2002 B（铝） C（硅酸盐） D（球氧） B+C+D 1 1 1 2 1.5 1.5 1.5 3 1.5 1.5 1.5 3 2 2 2 4

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3.4.1.2显微照相的试品状态

试验范围为图4的阴影面。中心点F位于滚动面下的15mm。

插图说明： 1. 测量圆周

图4 显微照相的试品状态

3.4.1.2试验方法

确定纯度必须按照ISO4967：1998“方法A”要求完成。

3.4.2精确度

3.4.2.1通则

通过超声波检验确定它内部缺陷。使用不同平底孔径的试样做为标准缺陷。 3.4.2.2遵守的极限

3.4.2.2.1轮缘

轮缘的内部不允许比相同深度平底孔呈现更多或更大的缺陷。该标准缺陷的直径应包含在表7中。

表7 标准缺陷的直径 种类1 种类2 标准缺陷的直径1 2 3 (mm) 轴向试验时，后壁回波的衰减不允许等于或大于4dB。

3.4.2.2.2轮桥

轮桥不允许呈现：

— 一个高度不多于10个缺陷指示大于或相等于Ø3mm标准缺陷的指示。 — 一个高度的缺陷指示大于或等于Ø5mm标准缺陷的指示。 两个允许缺陷的间距最小必须是50mm。

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3.4.2.4轮毂

轮毂不允许呈现:

——一个高度不多于3个缺陷指示大于或相等于Ø3mm标准缺陷的指示。 ——一个高度的缺陷指示大于或等于Ø5mm标准缺陷的指示。 两个允许缺陷的间距最小必须是50mm。

经过圆周试验时，后壁回波的衰减不允许等于或大于6dB。 3.4.2.3试品

试验在完整的车轮上，热处理后，要么机械加工前，要么机械加工后，然而在防腐涂层前自己进行。

3.4.2.4试验方法

3.4.2.4.1通则

超声波实验实施的常规条件应包含在ISO5948中，该条件将由如下特殊条件进行补充。

3.4.2.4.2轮缘

轮缘的试验按照ISO5848.1994表1中的D1和D2方法进行。

评估缺陷应按照ISO5848.1994图1和图2，将轮缘可比试样同人工缺陷进行对比。

3.4.2.4.3轮桥

轮桥的实验可从两方面完成。照射方向垂直于表面。 评估缺陷通过同标准轮桥的人工缺陷对比完成。

轮桥应作为符合图7的两个直径m和n之间车轮部分定义。 轮桥的厚度定义为

mn e2人工缺陷的状态是作为一项e性能的说明。在周长方向上两个人工缺陷间距上最小必须为100mm。

— e≤10mm

­ 一个3mm平底孔轮桥内表面下5mm ­ 一个5mm平底孔轮桥内表面下5mm

— 10mm＜e≤20mm

­ 两个3mm平底孔轮桥内表面下5mm和（e-5）mm ­ 两个5mm平底孔轮桥内表面下5mm和（e-5）mm

— e＞20mm

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— 三个3mm平底孔轮桥的内表面下5mm、mm和（e-5）mm。

e2e— 三个5mm平底孔轮桥的内表面下5mm、mm和（e-5）mm。

23.4.2.5轮毂

轮毂的试验将从两个侧面进行。照射方向垂直于表面。 评估缺陷同图5轮毂比较试样同人工缺陷进行比较。

备注：调整标准为

— Ø3mm不同深度的3个缺陷。 — Ø5mm不同深度的3个缺陷。 间距如上所诉。

图5 超声波的轮毂试样 3.5残余应力 3.5.1通则

车轮的热处理必须使压力内应力在轮缘的切线方向上产生。 3.5.2要达到的值

临近滚动面切线方向测量的压力内应力的高度必须在80和150N/mm2之间。滚动面下35至50mm深度内，高度必须为0。滚动接触曲线图6再次给出压力内应力分配。

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插图说明：

1. 圆周应力N/mm2

图6 圆周应力高度的分配

3.5.3试品

试品是热处理后完整的车轮。 3.5.4测量方法

测量方法应允许在滚动面下的深度内确定圆周应力的分配。该方法必须在厂家和客户之间协商。

附录C（仅用于信息）包含一个测量方法的举例。对于这种方法应使用图6。 附录D（仅用于信息）其他的无破坏的测量方法，对于这种方法图6中说明的值无效。

用这种方法要达到的值再次给出如图6所述同样的应力分配，对此必须提供证明。 3.6表面特性 3.6.1表面状态 3.6.1.1要达到的特性

考虑到运行使用，应将车轮完整加工或分部加工。车轮的表面不允许有在标准中描述点上相反的其它印痕。

那些作为“锻件”和/或“轧制件”约定的零件照射并且应完整保护。通过塑性的、好的连接过渡引入加工区。

加工的和用于总装的成品件表面中等粗糙度在表8中说明。

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表8 供货状态时车轮的表面粗糙度 粗糙度Ra（μm） 交货状态1) 种类1 种类2 加工的 总装的2) 0.8 à 3.2 加工的3) ≤3.2 ≤12.5 加工的 ≤6.3 ≤12.5 4) 加工的 ≤6.3 ≤12.5 4) 车轮的范围 孔 轮桥和轮毂 滚动表面 轮缘表面 1) 见F.2 2) 如果必须把一个车轮连接到一个空心轴上，为了在运行中能实施超声波试验可规定其他的值。 3) 只要遵守本表的粗糙度公差，通过订货时协商可不加工这个部分。 4) 如果一个标准缺陷为2mm，≤6.3。 3.6.1.2测量方法

表8供货状态车轮表面的粗糙度（Ra）必须同ISO2632-1和2632-2粗糙度试品比较或用一个测量仪在平整表面上测量。 3.6.2表面无缺陷性

3.6.2.1通则

表面的无缺陷性通过磁粉检验证明。 3.6.2.2要达到的值

如果订货时无其他协商，如下缺陷指示的最大长度被视作允许的 — 加工面2mm。

— 毛坯的、锻件或热轧的表面6mm。 3.6.2.3试品

防腐涂层涂附前，完整的加工状态下，热处理后在车轮上进行检验。

3.6.2.4试验方法

磁粉试验按照ISO6933描述的通用条件进行。 — 磁粉感应高度应等于或大于4mT。

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— 超声波紫色光的强度应必须等于或大于15W/m2。 磁化的选择方法应包含在ISO6933：1986中的图C中。

使用的试验设备必须扫描车轮的整个表面，并且发现缺口不受它的取向影响。 3.7尺寸公差

车轮的几何形状和尺寸在订货件的图纸中描述。

尺寸公差必须相符于表9中的说明。符号的意义在图7中说明。

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插图说明:

1. 按图纸要求的尺寸

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表9 尺寸公差 公差 种类1符号（见图7） 值 尺寸的 几何的 外径 内径 （滚动圆侧面） 内径 （度盘侧轮面） 缘 轮缘宽度 滚动面轮廓 滚动面的圆度 端面侧摆 高度侧摆

种类2值 未加工的 加工的 0/+4 2) 0/-4 名称 0/+4 2) 0/-2 a b1 b2 d v s t j 0/-2 ±1 ≤0.5 ≤0.1 ≤0.2 ≤0.2 0/-6 0/-4 ±1 ≤0.5 ≤0.2 ≤0.3 ≤0.2 第23页

prEN 13262:2002 滑动槽外径 外径 （滚动圆侧面） 外径 （度盘侧面） 孔径 ——预钻轮孔3) 毂 ——总装3 W 0/+2 0/+2 f1 0/+2 0/+10 0/+5 f2 g1 0/+2 0/+10 0/+5 0/-2 0/-2 为了保证在轮组上较g2 好的接合，要结合图纸和标准。 x1 x2 H ≤0.1 ≤0.02 4 )轮毂内径的圆整性 ——预钻孔)3 3 ≤0.2 ≤0.024) 0/+2 2) ——总装)长度 )0/+2 2)

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prEN 13262:2002 对比轮缘凸出的 轮毂 孔的不圆度 ——预钻孔)3 3 R 0/+2 2) 0/+2 2) q1 q2 ≤0.2 ≤0.1 ≤0.2 ≤0.1 ——总装)至轮缘和轮桥过渡的轮桥状态 轮至轮缘过桥 渡的轮桥厚度 轮毂过渡的轮桥厚度 n m k ≤4 ≤8 ≤8 +2/0 +8/0 +5/0 +2/0 +10/0 +5/0

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prEN 13262:2002 12) 见ISO1101。 ) 对于机动车，不同总装方法基础上的其它值是必) 5.2的概念同轮毂孔有关。 ) 公差之内稍微缩小孔时，最大直径必须在孔的轮) 从凸缘的上棱边至外斜面。 要的。 34组轴出现的末端。 5 3.8静态的剩余不平衡

表10规定了成品车轮交货状态或总装状态的允许不平衡性。确定的方法应在客户和厂家之间协商。

表10 总装和交货状态加工的成品车轮静态的最大不平衡 汽车的速度 静态的不平衡 符号 v km/h g.m V≤120 120＜v≤200 200＜v≤250 V＞250 3.9防腐

规定防腐

— 在所有的加工范围上，除了轮缘表面。

— 在其它车轮未加工的轮桥和轮毂上。

≤125 ≤75 ≤50 ≤25 E3 E2 E1 E0

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3.10标识

每个车轮至少有如下标识： — 厂家符号 — 熔炼号 — 钢种

— 月份和生产年的最后两个数字 — 不平衡的位置和符号 — 热处理后的批号

可在轮桥轮毂的过渡上盖印章或同客户协商在其它地点盖章。

应除了不平衡其它的不同的标识外，打印该标记。印章不允许有锋利的棱。

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附录A

（标准化的）

整体轮熔炼时氢的确定

因为本题目未谈及欧洲标准，本附录规定测量实施的要求。 A.1 取样

取样应在浸液槽内进行，取样必须符合如下4个方法的专用要求： — 铜结晶

— 耐火的硅潜管

— 石英吹管（由于它的吸湿性不允许透光性的石英）

­ 侧锤的浸入方法（通过带探测装置的气体载体热传导方法） A.2 分析方法

仅同意采取如下两种方法

——温度在650℃和1050℃之间真空提取。

——650±20℃液态钢内气体载体（N2）的喷射。 A.3 确定实施

见ISO377-2：1989 ，6.5

备注：实施方案必须通过上述方法组成。

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附录B

（仅用于信息）

确定疲劳特性实验方法的举例

B.1 试品

试品是车轮自身。 B.2 试验设备

试验设备的原理在图B1中描述。

— 车轮固定在随后形成的车轮组轴上，并且车轮组夹紧在一个底板上。 — 力通过液压制动器导入轮缘。 — 车轮保持固定夹紧 B.3 实验的实施

激励器加载监控力——在破裂危险区内应力调整。每次试验的最高力和最小力对称于平均负荷0牛顿。 B.4 结果的评估

按照NF A03-405要求可使用BASTENAIRE方法。

图1原理图

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附录C

（仅用于信息）

用应变计滚动面下深度圆周剩余应力变化的测定方法

C.1 方法原理

可导致轮缘残余应力累进分离的分断操作法。

每次分断操作后产生的内应力状态的变化，借助于表面的应变计（DMS）测量零件的变形来确定。

轮缘内状态的变化通过表面测定状态的直线性插补来获得。 仅做径向截面的计算，因为通过热处理产生一个——经验所熟悉的——均匀的圆周应力值。 C.2 方法

C.2.1 车轮分断前用应变计装备在轮缘截面上（图C.1）

应变计应有如下尺寸 — 切线上和径向上

— 滚动面点1时，在轮缘上轮桥磨合的平面内。 — 切线上和径向上

— 在轮圈外面的点2E和轮圈内面的2l上 — 轮桥过渡的点3E（外面）和3l（内面） C.2.2 分离面的实施(图C.2)

分离截面必须按照一个方法完成，这种方法不产生残余应力。（除了在一个较薄的断面范围以外）

三个分离面必须按照如下步骤进行 a) 从轮缘将工件抽出分离，长度至少等于或两倍于轮胎的宽度（步骤1见图C.2a）。 b) 在轮缘轮桥开始过渡时，截面沿着一个与轴向平行的面（步骤2见图C.2b）。 c) 断面沿着一个与轴向平行的面作为通过轮缘的筋（步骤3见图C.2c）。

该端面仅在厚度大于30mm的轮缘时进行切断。

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C.2.3 分断时进行的工作

1) 按照1号步骤的分断后测量延伸率。

2) 分断的轮缘断面的末端准确记录径向轮廓。 3) DMS-4的粘贴（图C.2b）

4) 2号分断后DMS1和4的应变计的变形测量。

厚度h1和h2的测量（图C.2b） 5) DMS-5的粘贴（段C.2c）

6) 3号分断后DMS1和4的应变计的变形测量。

厚度h1和h2的测量（图C.2c）。 C.3 垂直于滚动面圆周固有应力的变化计算

测量点“j”每次分断操作“i”后圆周剩余应力变化计算：

iE ijevej 2圆周ij1其中

E=210 000Mpa υ=0.28

e圆周i=测量的圆周变形

jej=测量的轴向和径向变形

iC.3.1 1号分断操作后圆周应力变化的计算

llll应力的计算 ll，2E，2I，3E和3I

点2和点3的应力值（图C.3a）按照如下公式确定：

ab111222iE

ababab111333iE

cdcd

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应力径向变化描绘了一条曲线，——通过滚动面下点1至点3相应的间距内所属的纵坐标，在应力图上分配的直线。

点2的计算应力值（图C.3）必须在±20N/m2这个直线偏差范围内。 C.3.2 2号分断操作后圆周应力变化的计算

2应力12和4，然而点A的应力（图C.2b）将按如下公式计算：

2(2h1h2)S112h2S24 S1(h1h2)2A应力径向分布描绘一条直线，该直线通过滚动面下点1和点A相应的间距内所属的纵坐标上分布在应力图上（图C3.b）。 C.3.2 2号分断操作后圆周应力变化的计算

应力13和53，然而点A的应力（图C.2c）将按如下公式计算：

(2h1h2)3(h2)23 15h1h2h1(h1h2)3B应力径向分布描绘一条直线，该直线通过滚动面下点1和点B相应的间距内所属的纵坐标上分布在应力图上（图C3.c）。 C.3.4 滚动面深度圆周应力分配最终的图表

12应力值B和B将借助于图C.3A和图C.3b的图表确定。

点1圆周固有应力值等于每个截面测量值代数总和。

1111213

同时点B的B值等于

123BBBB

深度圆周应力分配最终图表，通过相应点1和B的纵坐标1和B，不取决于点

至滚动面间距的直线规定。

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图C.1应变计的安装

20) 1号分断面

2b) 2号分断面

图C.2—分断面

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图C.3滚动面内圆周固有应力变化的确定

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附录D

（仅用于信息）

超声波试验确定轮缘残余应力状态（无破坏方法）

D.1 引言

为保证新车轮的轮缘达到希望的固有应力，必须在每个车轮上测量固有应力值。按3.5.3要求协商测量轮缘物体圆周应力的方法应。 D.2 测量方法

车轮轮缘内的应力测量应用一个超声波——运行时间测量方法实施。弹性延伸状态对超声波扩散速度有影响的这种声学效应应充分利用。

剩余应力状态（新车轮轮缘体积）应按照双折射方法计算。两个横波之间——其中一个为径向偏振，另一个为切线方向的偏差，轴向运行时间的相对差直接同轴的振荡方向作用的两个主要应力差成正比。

切线方向径向k(t径向t切线方向)

t切线方向切线方向，径向：切线方向和径向主要应力

t径向，t切线方向：径向和切线方向横波运行时间

k：弹性声学系数

在一个测量点上获得的结果描述了声场范围发生作用的主要应力之差的平均值。 虽然这个结果考虑径向范围的应力并且测量得出应力相当小，并且其他按照这个测量方法进行的测量被视作对圆周应力具有代表性的测量方法，为了检验3.5的规定应使用该方法。

为确定该值与材料有关的声学弹性系数的知识是必要的。 必须考虑材料结构对这种系数的影响。

沿着轮缘径向测量轨迹设置多个测量点，为此产生了一个应力轮廓。

应注意结构纹理对测量结果的影响，锻造的和热处理的车轮通常不呈现结构纹理。

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D.3结果的评估

测量的最大应力值必须位于滚动面旁边的压应力范围内。 记录的应力轮廓不允许超出 ±100N/mm2的平均应力值。 深度和等于零应力值必须符合3.5.2要求。

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附录E

（仅用于信息）

产品鉴定

CEN/TC256是一种理解，为利用现有标准评估一系列产品的相符性，如下章节陈述了最好的办法，然而也可使用一个其它的质量体系作为EN ISO9001鉴定过的质量体系。 E.1 通则

在欧洲铁路公司使用车轮前，必须要鉴定该产品。 本章节定义了产品鉴定应使用的要求和规定。

车轮的鉴定同厂家有关。如果厂家满足E.2要求，仅可鉴定一个车轮。 仅在车轮上应用的要求和方法，已经在设计许可中完成的 — 要么在欧洲铁路公司早期使用过。 — 要么通过一个肯定的技术许可方法2)

本要求在如下方法中有效： — 新厂家的一个车轮。

— 一个未许可的厂家车轮，如果他的几何形状基本上不同于同一个厂家许可的车轮（轮桥的厚度、形状、直径等）。 — 厂家许可车轮生产方法变更时。 E.2 要求

E.2.1 对厂家的要求

E.2.1.1 总则

如果在要鉴定的车轮上由不同的厂家进行加工步骤，必须满足如下的每个条件。 E2.1.2 质量组织

供货商必须按照EN ISO 9001启动一个质量管理体系。

__________________

见prEN 13979-1

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E.2.1.3人员鉴定

无破坏实验的人员鉴定必须依照EN 473。 E.2.1.4装备

厂家必须有生产、实验和监控的办法，尽可能地满足了本标准中规定的要求。 超声波检验应使用自动的方法。 E.2.2产品上的要求

产品必须符合第3段规定的产品要求。 热处理后必须保证每个车轮的反跟踪性。 E.3鉴定方法 E.3.1通则

鉴定方法包括4个紧密的步骤： — 厂家技术资料的原件

— 加工方法加工设备的评估 — 实验室试验

— 带车轮的运行试验

为在运行中试验车轮，三个步骤后暂时授予鉴定书。 E.3.2技术资料的原件

鉴定申请的同时厂家必须提供如下资料 — 产品的描述、申请物品 — 含如下说明的企业描述

— 企业的规模（员工数量、加工、检查和质量保证工作的员工比例说明） — 各个产品的生产年

— 生产方法和实验方法清单 — 相应的组织图说明组织机构 — 含不同生产阶段生产方法描述

— 带不同供货商清单的原材料说明书

— 申请鉴定产品试验结果 — 产品前期鉴定的鉴定书

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如果厂家已经提交资料用于其它车轮的鉴定，由厂家提供的新申请车轮的资料必须包含企业或新车轮的说明。 E.3.3加工设备和加工步骤的评估

评估包括：

— 工件的检查和加工步骤的检查

— 原材料工件的检查和加工步骤的检查

— 借助于E.2.1要求厂家机构的检查 — 按E.3.2提交的厂家资料的检查

最后一项是制定一份报告。它必须陈述所有基本的生产方法包括原材料的质量，这对最终产品起决定性意义，以及申请鉴定。这份报告可证明满足E.2.1条件，同时实施了鉴定方法。

E.3.4加工设备和加工步骤的评估

除疲劳特性外所有3段中叙述的特性必须要进行检验，并且在两个惯例厂家的加工工艺生产制造的车轮上进行证明。

疲劳强度必须如下证明：

— 如果在轮桥上最大径向应力按照PrEN13971-1中规定的方法计算，疲劳强度的极限位于50%和100%之间。

— 如果制作的表面粗糙度大于表8中的说明。

— 如果使用的制造方法基本上区别于欧洲铁路网上鉴定使用的车轮。

为证明疲劳强度特性已经符合3.2.4.1，必须借助于3.2.4.3规定的试验方法，在2个车轮上证明，但不含统计的近似值。

一个相同应力水平的对称负荷，如表E.1说明，107负荷循环无疲劳裂纹出现。

表E.1径向应力状态 负荷报告 毛坯的轮桥 加工的轮桥 用于检验的径向应力 ±168N/mm2 ±240N/mm2

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要鉴定的产品的可靠评估，在这个阶段继续进行第3段提到的试验检查（微观和宏观）。该试验结果对最终鉴定无决定性影响。

这个阶段末，必须写出一份报告，该报告应说明和描述试样和进行的各种实验是否同要求相符。

如果情况是这样，可公布暂时的鉴定。 E.3.5车轮运行的试样

E.3.5.1产品的放宽检查

目前鉴定后，要鉴定产品企业加工的第一批材料。每个批次必须是相同熔炼的车轮，并在相同条件下热处理。每个批次必须最少包含24个车轮。 E.3.5.2开始使用

第一个车轮——目前鉴定提交的车轮，在运行时必须经受特殊检查，出于这个目的，客户和厂家之间必须协商一个程序，该程序必须包含下列内容：

— 确定要监控的车轮数量

— 中间试验和最终实验的描述 — 疲劳试验

E.3.5.3运行试品的结果

第1个车轮运行使用后，最早的2年鉴定该产品，如果验收检验不再出现与表11不同的产品。按照表F1车轮“鉴定”栏提供的车轮数量限制为1000个车轮或10批。

必须制定一份包含如下内容的新报告： — 车轮数量和批量 — 运行试品的结果

— 实验和其他驳回理由之间驳回车轮的数量 E.4鉴定证书 E.4.1有效范围

鉴定证书中至少包含如下说明方才有效： — 钢的品种 — 车轮直径

— 轮桥厚度和形状

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E.4.2变更和增加

厂家申请时可变更或增加鉴定有效范围。 — 应纳入其他产品

— 基本参数的变化（加工方法、质量组织等等） E.4.3委托

只要存在相应的申请，所有者更换的情况下可将现有的鉴定委托给另一家企业，前提是，形成鉴定相应的内容和条件不可变更。 E.4.4废除

如果2年内都没有完成鉴定产品的制造，提供最新制作的第一批轮子必须相符于表F1“鉴定”栏。 E.4.5收回

如果客户查明产品上明显的缺陷，必须重复鉴定方法中相应的部分。如果供货商不遵守基本的鉴定条件，可取消证明书。

如果供货商不遵守鉴定的基本规定，可收回鉴定证书。 E.5技术资料原件

对于每个鉴定的产品要制定鉴定文件，该文件必须包含如下信息： — 厂家申请

— 由厂家提供的技术资料（见E.3.2） — 评估报告（见E.3.3）

— 实验室实验报告（见E.3.4） — 运行使用的报告（见E.3.5） — 鉴定证明（见E.4）

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附录F

（仅用于信息） 产品的供货规定

CEN/TC256是一种理解，为利用现有标准评估一系列产品的相符性，如下章节陈述了最好的办法。 F.1通则

客户订货时必须规定：

— 车轮的结构和尺寸 — 车轮种类（见表1）

— 最大含磷量，如果必要，其它元素最小和最大含量（见表1）— 制动器方式，闸块制动或非闸块制动（见3.2.5） — 种类2轮缘内部无缺陷的标准缺陷直径（见表7） — 防腐方式（见3.9）

— 标识的准确位置（见3.10）

— 滚动圆周的额定直径可能的标识 — 供货状态

厂家报价时提供一个建议，产品加工时质量监控的建议 — 要么通过批量验收，如F.4.1描述。 — 要么将许可的质量由客户计划 F.5 如下几点，必须在客户和供应商之间协商

— 试样直径（见3.2.1.3）

— 测量方法（见3.5.4.3.8 F.4.3）

— 外表面无缺陷性控制（见表F.1 备注6和F.4.4） — 不平衡（见F.4） F.2 供货状态

车轮必须在如下供货状态下提交：

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— 毛坯件（ 锻造或轧制），如果不加工车轮，除了加工外，厂家为满足交货条件进行的加工。

— 预加工（由订货者要求）如果要加工车轮并且是必须后期还要加工。 — 半成品，如果车轮部分加工。

— 成品件，如果车轮的每个部分都完成了加工（除钻孔外）

— 安装件，如果车轮的每个部分包括钻孔处于最终状态，并可安装。

F.3 个别试验

不取决是否质量监控通过批量的验收（S.F.4）或通过质量计划完成（S.F.5） — 轮缘的内部无缺陷性（S.3.4.2） — 无缺陷的表面（S.3.6.2或F4.4） — 不平衡（S3.8）

— 测量圆周直径、孔径、车轮轮廓 F.4批量的检验 F.4.1试验

实施实验的方式和种类在表1“供货栏”中列出。一批由一次熔炼和相同热处理的车轮形成的。

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表1实施试验方式和数量 每批车轮实验的数量 鉴定 供货 (见E.3.5) （见F.4） ≤100 ≤250 ＞250 1 1 1 1) 1) 1) 实验的特性 批量的数量 -化学成分 -氢的含量 -抗拉强度 轮桥 轮毂 -轮缘的硬度分配 -轮缘的硬度（批量的均匀性） -缺口冲击 -破裂粘性3) -热处理的均匀性 -微观纯度 段落 3.1 2) 1 1 1 100% 1 1 10% 4) 1 100% 100% 20% 5) 1 100% 100% 100% 7) 100% 1 1 1 100% 1 1 - 1 2 2 2 100% 2 1 - 2 3.2.1 3.2.1 3.2.2 F.4.2 3.2.3 3.2.5 3.3 3.4.1 -内部无缺陷性 轮缘 100% 100% 3.4.2 轮毂 - - 3.4.2 轮桥 3.4.2 9) -残余应力方向 1 2 -表面状态 100% 100% 3.6.1 -表面无缺陷性 100% 100% 6) 3.6.2 -结构和尺寸 100% 7) 100% 7) 3.7 -静止不平衡 100% 100% 3.8 8) -补充实验 - - E.2.3 1) 每次熔炼分析取样必须是安全的，测量的含量具有代表性的最大熔炼氢含量。 2) 按照标准化附录A描述的方法确定氢含量。种类1的车轮它必须低于2ppm，种类1的车轮它必须低于2.5ppm。 3) 闸块制动车轮 4) 种类1的车轮 5) 如果一批量返回一个车轮，100%检查总件的特性。 6) 客户和厂家协商，通过抽样完成验磁试验，如F.4中描述。 7) 测量圆周直径、孔径、轮缘轮廓。 8) 在实验结果研究后决定（E.3.6）。 9) 3.5用于鉴定并且F.4.3用于交货。

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F.4.2测量轮缘硬度批次的均匀性

布氏硬度值（10mm球）是热处理后在每个车轮的轮缘上实验获得的。

试验按照ISO6506相对于凸缘在滚动圆侧面的端面上进行，如图F1所示一样。 一批轮子轮缘上较大的硬度区分不允许超过30HB。 布氏实验的硬度压痕允许在表面上。 在加工前允许进行试验。

插图说明：

1. 度盘的额定直径 2. 施加压痕的范围

图F.1——压痕

F.4.3轮缘调制过的车轮内应力的方向

现有的压应力必须通过两个标记间距缩小测量证明，两个标记相互远离100mm，并且相对于凸缘放在滚动圆侧面轮缘直径的中心。通过两个标记的一个中心径向面将车轮从凸缘至轮毂孔切开。

内部应力消除后，标记之间的间距必须最小约缩小至≥1mm。 可在客户和厂家之间协商其它方法。 F.4.4抽检

必须在标准的光线下进行抽检。

在对比试样的基础上厂家和客户协商。

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F.5质量计划 F.5.1总则

假如对要交货的产品进行质量控制，通过相符于ISO9001实施一项质量计划。这应由厂家制定和客户许可。

该计划必须涉及到厂家的质量策略。它必须含有企业对车轮的专用规定。 F.5.2目的

计划必须配备报价，它的目的是

— 加工流程和实验步骤的叙述，这对产品提交的质量保证是必要的。出于这个目的必须提供有关选择的理由。

— 质量计划必须提供如批量验收一样的可靠性。 质量计划必须规定加工中间的试验和要提供产品的实验，可在加工工艺控制计划内总结。 F.5.3质量计划的使用

订货后，质量计划的变更要经买主同意。

假如买主在交货时确定了不符性，使用质量计划商谈条件或如果商谈没有结果可取消质量计划。

这种情况下如同批量验收时一样不考虑减少事先的协商，使用完整的控制和试验范围。

F.6允许再次改善

除了滚动面和孔内的表面缺陷可通过细磨，在尺寸、几何、表面公差内轻微过渡修理来排除。

每次改善修理必须满足3.6.2条件。

残余不平衡的修理通过凸缘侧面的轮缘轮桥过渡偏心加工完成。材料侵蚀不允许大于4mm，并且加工表面必须轻微过渡至相邻的材料中。如果这个范围内有缓冲系统，客户和厂商之间应协商混合区。

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附录ZA （仅用于信息）

欧洲标准内的章节，与EU方针有关的基本要求或其它规定

本欧洲标准在委托框架内，CEN由欧洲委员会和欧洲自由贸易区授予、制定和支持EU方针的基本要求。

— 1996年7月23日委员会方针96/48/EG，高速铁路系统穿越欧洲的轨道系统

相互操作性

同欧洲标准相符是满足相关方针和所属的EFTA规定重大基本要求。

警告：本标准使用范围的产品也可使用其它要求和其它EU方针。 3) 欧洲团体的官方日志1996.09.17N L 235/6

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表ZA.1-欧洲标准和EU标准之间的相符性 （子）章节，现欧洲标准 TSL汽车附录和 相符的96/48/EU方针 备注 的附录 要点/章节/章 附录/章节/内容 第3段——产品的定义 第4章——子系统的特性 第II章——超出使用极限技术特 性 3.2机械特性 4.2.10接触轮/轨道 第5章-3-e和3-1部分 点d磨损评定修订时，特性的规定 第10章-2部分 车轮和轨道的接触会影响轨道机第5章——超出使用极限的零件 车行驶的稳定性。 5.4车轮 轮组的尺寸确定行驶的稳定性，附录E—产品鉴定： 附录D——第2章 附录III——基本要求 该稳定性保证新的，使用的状态。 表1——点4.2.10.d 在一个允许的公差范围内每一个E.2要求 附录E——第2章 1- 常规支撑宽度的要求 这种特性…… E.3鉴定方法 1.1安全性——点1.1.2和1.1.3 表2——第2章 考虑到时间运行内获得运行稳定附录F-产品的供货 附录D——第2章 2-每个子体系的特殊要求 性，车轮的材料的评定必须符合 表1——点4.2.10.d EN13262。 F.4批量验收 2-4滚动的材料 F.5质量计划 2.4.2可靠性和可供使用性 2.4.3技术

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文献说明

[1] 非破坏试验人员的鉴定和证书， EN473——通用原理

[2] prEN1379-1铁路应用——车轮组和转向架——车轮——技术允许方法——第1部分：锻件和轧制的车轮

[3] EN ISO 9001：2000，质量管理体系——要求（ISO 9001：2000）

[4] EN ISO 9001：2000，质量管理体系——基本原理和词汇（ISO 9000：2000）